Memoriu structura si arh model

10
(1.) LOAD-BEARING SUBSTRUCTURES: STRUCTURAL WALLS, POSTS As parts of the load-bearing structure, load-bearing sub- structures have the mechanical function of transmitting actions from roof structures and floors (as substructures), and transmitting them to the foundation substructures. Load-bearing substructures are generally walls, columns and posts, but bearing functions can also be held by interdependent arches, or arches of vaulted floors supporting load-bearing walls (supporting in their turn floors and/or roof structures). Of the load-bearing substructures to be met in historic load-bearing structures, this lecture will focus on masonry structures of diverse materials and technologies. These materials include masonry elements and binders: stone, brick and lime-based mortar. The masonry can meet the mechanical demands if the quality of its materials and technologies is satisfactory both as concerns the elements of the load-bearing structure and the load-bearing substructure as a whole, made up of load-bearing elements: walls, and possibly columns and load-bearing posts. The major problems met are related to (i) the binding of masonry elements, (ii) the bonds of intersecting walls (respectively columns and posts), (iii) the quality of the original (1.) UBANSAMBLURI DE SUSØINERE: PEREØI PORTANØI, STÂLPI Subansamblurile de susøinere - în cadrul ansamblului structurii portante – au rolul mecanic de a prelua ši transmite cãtre (subansamblul de) fundaøii acøiunile provenite de la (subansamblurile de) šarpante ši planšee. Subansamblurile de susøinere majoritar presupun pereøi, coloane ši stâlpi, dar au rol de susøinere inclusiv arcele independente sau aparøinãtoare planšeelor boltitele, peste care reazemã pereøi portanøi(care la rândul lor susøin planšee ši/sau šarpante). Din categoria subansamblurilor de susøinere aparøinãtoare structurilor portante istorice stau în atenøia noastrã cele executate din zidãrie, folosind diferite materiale puse în operã prin diverse tehnologii. Materialele sunt deopotrivã elemente de zidãrie ši lianøi: piatra, cãrãmida ši mortarul de var. Zidãria face faøã pretenøiilor mecanice ce îi revin, dacã calitatea materialelor ši a tehnologiilor este satisfãcãtoare atât la nivel de element de structurã portantã, cât ši pe subansamblu de susøinere (format din elemente portante: pereøi, eventual coloane ši stâlpi portanøi). Problemele majore se leagã de (i) øeserea elementelor de zidãrie, (ii) întreøeserea pereøilor (respectiv pereøilor ši coloanelor) la intersecøii, (iii) calitatea execuøiei iniøiale la arce-buiandrugi, Tusnad 2005 Baia Mare SZABÓ Bálint – KIRIZSÁN Imola Structural Approach – Millennium III Business Centre, Baia Mare Consolidarea structurii de rezistenøã în cadrul proiectului de reabilitare – Centrul de Afaceri Millennium III Baia Mare

Transcript of Memoriu structura si arh model

Page 1: Memoriu structura si arh model

(1.) LOAD-BEARING SUBSTRUCTURES: STRUCTURALWALLS, POSTS

As parts of the load-bearing structure, load-bearing sub-structures have the mechanical function of transmitting actionsfrom roof structures and floors (as substructures), and transmittingthem to the foundation substructures.Load-bearing substructures are generally walls, columns andposts, but bearing functions can also be held by interdependentarches, or arches of vaulted floors supporting load-bearing walls(supporting in their turn floors and/or roof structures).

Of the load-bearing substructures to be met in historicload-bearing structures, this lecture will focus on masonrystructures of diverse materials and technologies. Thesematerials include masonry elements and binders: stone, brickand lime-based mortar.

The masonry can meet the mechanical demands if the qualityof its materials and technologies is satisfactory both as concernsthe elements of the load-bearing structure and the load-bearingsubstructure as a whole, made up of load-bearing elements: walls,and possibly columns and load-bearing posts.

The major problems met are related to (i) the binding ofmasonry elements, (ii) the bonds of intersecting walls(respectively columns and posts), (iii) the quality of the original

(1.) UBANSAMBLURI DE SUSØINERE: PEREØI PORTANØI,STÂLPI

Subansamblurile de susøinere - în cadrul ansamblului structuriiportante – au rolul mecanic de a prelua ši transmite cãtre(subansamblul de) fundaøii acøiunile provenite de la (subansamblurilede) šarpante ši planšee. Subansamblurile de susøinere majoritar presupun pereøi, coloane šistâlpi, dar au rol de susøinere inclusiv arcele independente sauaparøinãtoare planšeelor boltitele, peste care reazemã pereøiportanøi(care la rândul lor susøin planšee ši/sau šarpante).

Din categoria subansamblurilor de susøinere aparøinãtoarestructurilor portante istorice stau în atenøia noastrã cele executate dinzidãrie, folosind diferite materiale puse în operã prin diversetehnologii. Materialele sunt deopotrivã elemente de zidãrie ši lianøi:piatra, cãrãmida ši mortarul de var.

Zidãria face faøã pretenøiilor mecanice ce îi revin, dacãcalitatea materialelor ši a tehnologiilor este satisfãcãtoare atât lanivel de element de structurã portantã, cât ši pe subansamblu desusøinere (format din elemente portante: pereøi, eventual coloaneši stâlpi portanøi).

Problemele majore se leagã de (i) øeserea elementelor dezidãrie, (ii) întreøeserea pereøilor (respectiv pereøilor ši coloanelor)la intersecøii, (iii) calitatea execuøiei iniøiale la arce-buiandrugi,

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

SZABÓ Bálint – KIRIZSÁN ImolaStructural Approach – Millennium III Business Centre, Baia Mare

Consolidarea structurii de rezistenøã în cadrul proiectului de reabilitare –Centrul de Afaceri Millennium III Baia Mare

Page 2: Memoriu structura si arh model

execution of lintel-arches and embrasures, and their treatmentduring subsequent modifications.

Decay can be caused by multiple factors, the most frequentbeing: (i) exfoliation cased by repeated frost-defrost or by thepresence of salts, resulting from moisture entrainment inmasonries (from the soil, gutters, pipes etc.); (ii) alterations toopenings without the parallel alteration of lintels or embrasures;(iii) unequal settlings caused by deficiencies in the foundationsproper or in the supporting arches (vaults), or the mistakenvertical layout of openings; (iv) different objects built into themasonry mass without creating the proper opening for them; (v)displacements of adjacent masonries not bound to each other,due to vibrations caused by vehicle traffic or seismic action.

We are often confronted with the diminishing of the load-bearing capacity of a load-bearing structure caused by factorsrelated to the building physics or biology.

Interventions aim at binding the unbound walls to each other,at replacing sheared masonry elements and improving the qualityof the binding mortar by injecting binder into it, at reinforcingembrasures by partial or full reconstruction or injection, atapplying metal elements that improve the masonry's resistance tocompression and/or shearing, at consolidating lintel arches bypartial or total reconstruction and/or injection. In the process weof course use historic and modern materials, historic orcontemporary reinforcement technologies, all compatible to agreater or smaller extent with the initial structure.

respectiv špaleøi, precum ši prelucrarea acestora cu ocaziamodificãrilor de goluri în pereøi.

Degradãrile se pun pe seama a multor categorii de cauze, maifrecvente fiind: (i) exfolieri date de îngheø-dezgheø repetat, sau deprezenøa unor sãruri în urma antrenãrii umiditãøii în zidãrii (dinsol, de la jgheaburi ši burlane etc.), (ii) transformãri de goluri, fãrãca buiandrugii sau špaleøii sã fi fost refãcuøi, (iii) tasãri inegaleprovocate de deficienøe ale fundaøiilor – propriu-zise sau alearcelor (boløilor) de susøinere, respectiv de modul defectuos desuprapunere pe verticalã a golurilor, (iv) înglobãri în masazidãriilor a diferitelor obiecte, pentru care golul nu s-a creatcorespunzãtor, (v) deplasãri ale zidãriilor adiacente realizate fãrãøesere, în urma vibraøilor provocate de circulaøia vehiculelor, oride activitate seismicã.

Ne confruntãm adeseori inclusiv cu reduceri de capacitateportantã ale structurii portante din cauze ce se leagã de fizica oribiologia construcøiilor.

Intervenøiile privesc deopotrivã întreøeserea zidurilor nelegateîntre ele, înlocuirea elementelor de zidãrie forfecate ši îmbunãtãøireacalitãøii mortarului de legãturã prin injectare de liant, consolidareašpaleøilor prin refacere (parøialã sau totalã), injectare, respectiv prinaplicarea unor piese metalice care sã participe la îmbunãtãøirearezistenøei zidãriei la compresiune ši/sau la forfecare, la consolidareaarcelor buiandrugi prin refacere (parøialã sau totalã) ši/sau injectare.

Desigur se utilizeazã materiale istorice sau moderne, tehnologiide consolidare tradiøionale respectiv contemporane, toate având ungrad de compatibilitate mai mare sau mai mic faøã de structuraportantã iniøial executatã.

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 3: Memoriu structura si arh model

We are often faced with the problem of removing elements orsubstructures added later to the load-bearing structure, such asblocking or altering of openings, balconies, basement entrances,all of these having significant impacts.

Degradations caused by the lack of supporting arches forload-bearing walls bearing directly on vaulted floors can beeliminated by introducing compressed, flexed or thrust load-bearing elements, on a case to case basis. We consider the flexedversion to be the most reasonable one (pairs of metal orreinforced concrete girders situated at both sides of the wall to bereinforced), unless considerations of seismic protection adviseagainst them, although the thrust or compressed versions (archessituated at inferior levels or load-bearing walls inserted on inferiorlevel) are the traditional ones.

Anti-seismic reinforcement presupposes a series ofinterventions involving reinforced concrete cores and girds, mostof which are contested by the other disciplines involved in builtheritage conservation.

The scale of these interventions reflect the skill and courageof the structural engineer, but the heritage losses thus caused alsodepend on those contesting the interventions.

Another type of intervention, considered a brutal one byconservationists, consists in doubling the foundation and thesupporting substructure, where neighbouring properties sharethese substructures. The question naturally arising is whether theproperties should or should not be separated, and whether theneighbours should or should not mutually suffer theconsequences of mistakes in the use and maintenance of the realestate in (partly) private property. And still: if our ancestorsconsented to this without doubling the load-bearing structures atthe margins of their property, do we have the right to do awaywith a major heritage value, the practice of using common load-bearing substructures (regarding as valuable not only the material,but also the conception)? Moreover, who is responsible -legally,too – for an imprudent use that causes damages to the neighbour?

(2.) ALTERATIONS OF OPENINGS IN LOAD-BEARING WALLS

Door and window openings are modified during the life of anhistoric building. The more secular a building, the more it belongsto private and poor owners, the more transformations will itundergo.

The usual changes consist of interventions with a low degreeof professionalism: not only openings are often infilled and not

Adeseori se pune problema eliminãrii inclusiv a unorelemente sau subansambluri ulterior adãugate structurii portante,cum ar fi înzidiri sau transformãri de goluri, balcoane, accese însubsol, cu amprente deloc neglijabile.

Degradãrile provocate de lipsa arcului de susøinere a pereøilorportanøi rezemaøi direct pe planšee boltite se pot elimina prinintroducerea unor elemente portante comprimate, încovoiate, saucu împingeri, de la caz la caz. Credem, cã varianta încovoiatã estecea mai raøionalã (perechi de grinzi metalice sau din beton armatdispuse pe o parte ši pe alta a peretelui de consolidat), dacãmotive legate de protecøia antiseismicã nu pretind altfel, dešivariantele cu împingeri (arce dispuse la nivelul inferior), saucomprimate (perete portant intercalat de asemenea la nivelulinferior) sunt cele tradiøionale.

Consolidarea antiseismicã presupune o serie de intervenøii –contestate aproape în totalitate de celelalte specialitãøi careconlucreazã la protecøia patrimoniului construit – care se legã desâmburi ši centuri de beton armat.

Anvergura acestor intervenøii este oglinda priceperii šicurajului inginerului de structurã portantã, dar pierderile produsede patrimoniului depind inclusiv de contestatari.

O altã formã de intervenøie – consideratã brutalã de cei careprotejeazã patrimoniul construit – constã din dublareasubansamblului de fundaøii ši de susøinere acolo, undeproprietãøile vecine au aceste subansambluri comune. Întrebareaeste fireascã: este sau nu necesarã despãrøirea proprietãøilor,respectiv dacã vecinii trebuie sau nu sã suporte reciproc grešelilevis a vis de utilizarea ši întreøinerea imobilelor (parøial) proprietatepersonalã. ši totuši: dacã strãmošii au consimøit fãrã sã dublezestructurile portante la limita proprietãøii, avem noi dreptul sãeliminãm o valoare majorã de patrimoniu – uzanøa de a se foloside subansambluri de structuri portante comune (admiøând dreptvaloare inclusiv concepøia, nu numai materialul istoric). Mai esteceva: cine rãspunde – chiar ši juridic – pentru neglijenøe înexploatare care produc pagube la vecini?

(2.) TRANSFORMãRI DE GOLURI ÎN PEREØI PORTANØI

Golurile de uši ši ferestre sunt modificate de-a lungulexistenøei unei clãdiri istorice: cu cât o construcøie este mai laicã,mai de proprietate particularã ši mai sãracã, transformãrile sunt cuatât mai dese.

Modificãrile, obišnuit presupun intervenøii de profesionalitateredusã: nu numai cã zidãriile sunt ne–øesute la umpleri de goluri,

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 4: Memoriu structura si arh model

toothed in to the original structure but very often the plaster isalso not removed from the contact surfaces between walls. Thelintel areas and openings created later are rarely arched, and theembrasures affected by joinery replacements are not repaired.Degradations are thus caused by the technologies used foralterations; traffic vibrations or seismic activities only complete theprocess.

Specialists prefer radically different solutions: the art historianwants all openings preserved, the architect believes in the latest

aesthetics not bearing the stamp of obsolete conceptions, and thestructural engineer wishes to eliminate all signs of previousopenings by binding the later completions.

The solution most sensitive to the heritage value is probablythe walling up of openings without binding, and with recessedfaces on both sides (especially if the old opening wasprofessionally created, and includes a lintel-arch.)

Under normal conditions, the improvisations executed atsome later transformation (joinery replacements, creation of dooropenings) would be undone, and the masonry alterationsrequired to fix the joinery would be tied in, especially if, as itoften happens, the lintels are missing, and the joinery has totransform into a discharging element for the opening.

Uncertainties in decisions concerning interventions:(a) – do old door and window openings belong to the builtheritage? Is it only the frame, or maybe the lintel arch that belongsto the built heritage, or do we need to protect the ensemble ofthe communications system, including the plaster preserved in thedoor or window lining?(b) – do we need to preserve the old openings in load-bearing

dar de multe ori nici tencuiala nu este îndepãrtatã de pesuprafeøele de contact dintre zidãrii. Zonele de buiandrugi agolurilor create ulterior se arcuiesc rar, iar špaleøii afectaøi nu secorecteazã dupã înlocuiri de tâmplãrie.

Tehnologiile de transformare sunt astfel cauzele degradãrilor,vibraøiile provenite din circulaøie sau activitãøi seismice doardesãvâršesc o stare de fapte.

Specialištii doresc soluøii radical diferite: istoricul de artã vreagolurile toate pãstrate, arhitectul crede în estetica recent realizatã,

fãrã urme vizibile ale concepøiilor depãšite, iar inginerul destructuri portante dorešte eliminarea tuturor urmelor de golurianterioare, prin øeserea completãrilor ulterioare.

Foarte probabil soluøiile sensibile faøã de valorile depatrimoniu sunt cele prin care înzidirile se fac fãrã øesere ši cu feøeretrase pe ambele laturi (mai ales dacã golul de altã datã a fostcreat profesional inclusiv prin arce-buiandrug).În condiøii normale ar trebui desfãcute improvizaøiile executate cuocazia unor transformãri ulterioare (schimbãri de tâmplãrie, creieride goluri pentru uši) ši zidirea prin øesere a completãrilor necesarefixãrii tâmplãriilor, mai ales atunci, când – nu a rareori – lipsescbuiandrugii, tâmplãria fiind obligatã sã se transforme în elementde descãrcare a golului.

Incertitudinile deciziilor de intervenøii:(a) – golurile de uši ši ferestre de altã datã aparøin sau nupatrimoniului construit? Fac parte din patrimoniul construit doarancadramentul, eventual arcul buiandrug, sau este de protejatansamblul sistemului de comunicare, inclusiv tencuialane–îndepãrtatã din cãptušeala ušilor sau a ferestrelor?(b) – sunt de pãstrat golurile de altã datã în pereøii portanøi chiar

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 5: Memoriu structura si arh model

walls, even if they are (i) not in use, (ii) constitute the weak spotsof the load-bearing substructure, and (iii) the manner they werewalled up considerably reduces their load-bearing capacity duringseismic movements, causes cracks during use and is aestheticallydisturbing, also hindering use by (iv) reducing the phonic orthermal isolation capacity?

(c) - does the engineer have to eliminate the openings in the load-bearing walls, for reasons of safety in use and during earthquakes,without through prior research? How thorough should theseresearches be (for example: should he expose at least 10% of thewall surface for identifying all openings), in order to meet thelegal requirement of 15% stipulated in the general specificationsunder "diverse and unforeseen factors"?(d) – how thoroughly should walled up door and windowopenings be described by surveys, by wall-face and art historicstudies, by specifications meant to provide equal chances to thoseparticipating at the tender for design (for elaborating equallycomplex documentations) or execution (for appreciating correctlythe possible amount of work)? (e) – who is to describe the walled up door and windowopenings: the art historian (since they belong to the heritage), thearchitect (since important architectural elements are involved), thebuilding physics expert (since they raise thermal and phonicinsulation issues) or the structural engineer (since the load-bearing walls belong to the load-bearing structure)?(f) – who reads the documentation before opening them up andwho compiles them?(g) – what does the building documentation contain of all this andwho introduces the data? (how often do we see building

dacã (i) nu sunt folosite, (ii) constituie puncte sensibile alesubansamblului de susøinere, iar (iii) modul actual de înzidirereduce simøitor capacitatea portantã la acøiuni seismice, fisurând înexploatare ši deranjând estetic, deranjând în exploatare inclusivprin (iv) izolaøie fonicã sau termicã mai redusã?(c) – este inginerul obligat sã desfiinøeze golurile existente în

pereøii portanøi, din motive de siguranøã în exploatare ši lacutremur, fãrã a face cercetãri de fond? Cât de ample sã fie acestecercetãri (de exemplu: sã se dezveleascã cel puøin 10 % dinsuprafaøa pereøilor, în vederea constatãrii a tuturor golurilor),inclusiv pentru a se încadra în limitele legale la capitolul "diverseši neprevãzute" din devizul general de 15%?(d) – golurile de uši ši ferestre înzidite cât de amplu trebuie sãaparã în relevee, în studiul de parament, de istoria artei, în caietelede sarcini care asigurã šanse egale pentru cei care participã lalicitaøii de proiectare (sã elaboreze documentaøii de egalãcomplexitate) sau de execuøie (sã aprecieze corect volumul posibilde lucru)?(e) – cine descrie golurile de uši ši ferestre înzidite: istoricul deartã, (deoarece este parte de patrimoniu), arhitectul (deoarece suntpuse în discuøie detalii de arhitecturã importante), expertul defizica construcøiilor (deoarece se pun în discuøie probleme deizolare termicã ši fonicã) sau inginerul de structurã portantã(deoarece pereøii portanøi aparøin structurii portante)?(f) – ce se documenteazã înaintea desfacerii ši cinedocumenteazã?(g) – ce conøine cartea construcøiei din toate acestea ši cine leintroduce? (parantezã: cât de des se vãd cãrøi ale construcøieicare prezintã cu piese scrise ši desenate transformãrile de

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 6: Memoriu structura si arh model

documentations describing in detail and with drawings thetransformations of openings, and has the correctness of thesedescriptions ever been checked?)(h) – what aspects of opening transformations should be discussedin the feasibility study?(i) – what is the minimal amount of time allowed for the survey, thewall-face study, the study of the previous functional conception aimedat identifying all transformations of openings in load-bearing walls?(j) – what is the minimal cost of all this?(k) – how big is the heritage value lost if previous openingsdisappear without traces, or without documentation?

(l) – what is the financially sustainable degree of detailing today,when money and specialists are both scarce?(m) – what are the rational limits of involvement - how muchshould be done, if we had the specialists and the money needed?Are we constrained by time and actual heritage value?(n) – does it have any heritage value if we open up the masonrynext to the openings (including lintels) and reconstruct them withreinforced masonry (including masonry arches), using old-shaped,but newly produced bricks, M50 cement (not lime-) based mortar -all this for the aesthetic illusion of historic houses with visibleoriginal openings, filled with recessed masonry?(o) – what are the western - or EU, if you will - specifications inthis area? Are there any, and if yes, how thorough are they?(p) – is the introduction of a metal "ring" encircling the historicmasonries and improving the resistance of embrasures to seismicaction in conformity with the accepted principles of built heritageconservation?(r) – do decorations functioning as lintels (like the one in thepicture), relying on the self-vaulting capacity of masonries haveanything to do with built heritage conservation?

goluri ši dacã s–a verificat vreodatã corectitudinea celor trecute încartea construcøiei?)(h) – ce se trece în studiul de fezabilitate legat de transformãrile degoluri?(i) – care este timpul minim afectat relevãrii, cercetãrii de parament,studiului concepøiei funcøionale anterioare în vederea identificãriituturor transformãrilor de goluri în pereøii portanøi?(j) – care este preøul de cost m\\inim pentru toate acestea?(k) – cât de mare este pierderea de valoare de patrimoniu, dacãgolurile anterioare dispar fãrã urme fizice? Dar dacã dispar ši fãrãdocumentare?

(l) – care este gradul de detaliere financiar posibil de susøinut (azi,când nu se dispune de speciališti ši nici de bani muløi)?(m) – care sunt limitele raøionale ale implicãrii – cât ar trebui fãcut,dacã am avea speciališti ši bani destui: suntem limitaøi de timp ši devaloarea efectivã de patrimoniu? (n) – are vreo valoare de patrimoniu desfacerea zidãriei din zoneleadiacente golurilor (inclusiv a buiandrugilor) ši refacerea lor dinzidãrii armate (respectiv cu arce zidite), cu cãrãmizi format vechi, darfabricaøie nouã, cu mortar M50 de ciment, ši nu de var – toate acesteadoar pentru o iluzie esteticã legatã de case istorice cu goluri originalevizibile, obturate prin umpluturi zidite retras?(o) – care sunt prevederile din vest legate de subiect – dacã vreøi dinComunitatea Europeanã? Existã, sau nu, respectiv cât de ample sunt?(p) – dacã dispunerea unor „corsete" metalice care sã înconjoarezidãriile istorice, îmbunãtãøând comportarea špaleøilor la solicitãriseismice este în conformitate cu principiile acceptate de reabilitare apatrimoniului construit?(r) – dacã decoraøiunile cu rol de buiandrug, care utilizeazãcapacitatea de auto-boltire a zidãriilor – aša cum se vede în pozã, auceva cu protecøia patrimoniului construit?

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 7: Memoriu structura si arh model

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 8: Memoriu structura si arh model

3.) STACKS AND CHIMNEY FLUES

Stacks and chimney flues evacuate the burnt gases producedin the process of burning fuel, generally meant to warm upspaces, serving household needs and other functions. The fluesare built into the wall, while stacks appear as individual elements,regularly on the attic floor level.

Especially from the baroque period they are conceived as trueworks of technical art, having great heritage value.Despite - or regardless of - their immense weight situated at greatheight from the points of fixing into the foundation, which makesthem fatal during earthquakes, stacks are for ever parts of theimage of a historic building.

\Grouped chimney flues, often serving neighbouring rooms,are generally situated at intersections of load-bearing walls; thewalls are often bound by ½ brick wide masonry bevelling. Thelack of bevelling between intersecting load-bearing wallsconsiderably reduces the load-bearing capacity of the load-bearing structure during earthquakes, and the stability of load-bearing elements, including gravitational stability.

The bricks exposed at high temperatures and overheatedseveral times are burnt and become porous. Stacks and load-bearing masonry areas with chimney flues are generally self-supporting only, not having reserves of load-bearing capacity forsupporting other load-bearing elements. Moreover, it is forbiddenthat roof structure elements bear on them, or that they intersectwith these timber elements. Horizontal, or almost horizontalchimney flues are very dangerous, significantly diminishing theactive cross-section of load-bearing walls. The branches ofhorizontal or almost horizontal chimney flues are also quitesensitive.

Since most chimney flues are not covered, rain water comesinto direct contact with heated bricks and contributes to theinternal erosion of smoke vents. There are even cases when theflues are clogged by objects falling from above, resulting inmoistening in periods when the stack is not used.

Chimney flues are often characterized by cracked plastering,the plaster being also overheated and burnt. Moreover, smokeblack penetrates the strata of plaster and rendering, often leavingspots on wall surfaces.Rehabilitation methods can differ radically, consisting ofinterventions of different visions and depth:(1) - removing the cracked plaster and applying a new stratum influe area, without intervening into the masonry;(2) - removing the burnt areas damaged by high temperatures,repairing the flue and stack using the historic technology of theirtime of construction;(3) - removing the areas burnt by high temperatures, repairing themasonry and eliminating any trace of the flue, preserving(eventually restoring) the stone frames around the flue's cleaningdoors.

Solution (1) preserves the most historic material, but runs counterto the anti-seismic safety rules and can cause aesthetic andfunctional deficiencies as well.Solution (2) preserves less historic material, it also breaches theanti-seismic safety regulations, but it preserves the originalconception of the heating system, including the possibility ofusing it, if so wished.Solution (3) respects the anti-seismic safety regulations, but hasnothing to do with the philosophies of preserving heritage values.

(3.) CANALE ŠI COŠURI DE FUM

Canalele ši cošurile de fum servesc evacuãrii gazelor arseproduse în procesul de ardere a materialelor combustibile utilizatede regulã pentru încãlzirea špaøiilor, activitãøi gospodãrešti šialtele. Canalele sunt înglobate în pereøi, cošurile apar ca elementeindependente, de regulã peste nivelul planšeului acoperiš.

Mai cu seamã din perioada barocã se concep pentru a fiadevãrate opere de artã tehnice de mare valoare de patrimoniu.În ciuda – mai bine zis indiferent de – imensa lor greutate dispusãla mare înãløime de punctele de încastrare în terenul de fundare,(astfel) ucigaše cu ocazia cutremurelor, cošurile de fum suntlegate pentru totdeauna de imaginea monumentului istoric. Canale de fum – grupate ši servind încãperi adiacente nu a rareori– sunt de regulã dispuse la intersecøii de pereøi portanøi; legãturiledintre ziduri adeseori se realizeazã prin teširi zidite de ½ cãrãmidãlãøime. Lipsa øeserilor dintre pereøii portanøi care se intersecteazãreduce simøitor capacitatea portantã a ansamblului de structurãportantã la acøiuni seismice ši stabilitatea elementelor portanteinclusiv la acøiuni gravitaøionale.

Fiind supuse la temperaturi mari, supraîncãlzite în repetarerânduri, cãrãmizile sunt arse ši devin poroase. De regulã cošurilede fum, sau zonele din zidãrii portante cu canale de fum sunt doarautoportante, neavând rezerve de capacitate portantã pentru asusøine alte elemente portante - mai mult: se interzice rezemareaelementelor de šarpantã, respectiv intersecøia cošurilor cu acesteelemente din lemn). Sunt deosebit de periculoase canalele de fumorizontale, sau apropiate de poziøia orizontalã, diminuând multsecøiunea transversalã activa a zidurilor portante. De asemeneasunt sensibile ramurile cošurilor de fum dispuse orizontal sauaproape orizontal.

Majoritatea cošurilor de fum ne fiind acoperite, apele pluvialeajung în contact direct cu cãrãmizile încãlzite ši contribuie laerodarea interioarã a orificiilor de fum. Sunt inclusiv situaøii, cândcanalele ajung colmatate de obiecte ce cad de sus, rezultândumectãri în perioade în care cošul nu este utilizat. Traiectoriacanalelor de fum de multe ori este marcatã de tencuiala fisuratã,fiind supraîncãlzitã ši arsã ši ea. Mai mult, negrul de fum trece prinstraturile de tencuialã, ši de zugrãvealã, nu a rareori pãtândsuprafeøele de perete.

Mãsurile de reabilitare pot sã fie radical diferite între ele,marcând intervenøii de diferite optici sau adâncimi, astfel:(1) – desfacerea tencuielilor fisurate ši aplicarea unui strat nou detencuialã în zona canalului de fum, fãrã intervenøie la zidãrie; (2) – desfacerea zonelor arse afectate de temperaturile înalte,refacerea canalelor ši cošurilor cu tehnologia istoricã aferentãperioadei de realizare;(3) – desfacerea zonelor arse afectate de temperaturile înalte,zidãria fiind completatã, eliminând în totalitate orice urmã decanal de fum, pãstrând (eventual restaurând) ancadramentul dinpiatrã în jurul gurilor de curãøire a cošurilor de fum;

Soluøia (1) pãstreazã cel mai mult material istoric, contravineregulilor de asigurare a siguranøei antiseismice ši poate cauzainclusiv deficienøe de ordin estetic ši de exploatare.Varianta (2) pãstreazã mai puøin material istoric, contravine deasemenea regulilor de asigurare a siguranøei antiseismice, darpãstreazã concepøia istoricã a sistemului de încãlzire ši inclusivposibilitatea de a folosi acest sistem, dacã se dorešte.Posibilitatea (3) respectã prescripøiile privind siguranøaantiseismicã, dar nu are nimic comun cu doctrinele protecøiei

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 9: Memoriu structura si arh model

All things considered, we need to chose between having housesthat survive earthquakes, but a part of their heritage value - thesystem of eliminating burnt gases - is lost, or houses preservingthese heritage values, but the functioning of which is disturbed byspots on the plaster around the flues, and are destroyed byseismic events, all this because of a heritage value possibly noteven listed, because of the limitations of the present listingsystem.I personally think that the chimney flue system (immortalizing theempirical-intuitive hydraulic conception of ensuring natural draft)represents a much greater heritage value than the stone framerealized around the cleaning door of the flue (which only bearswitness to the skill of the stonemason and the aesthetic sense ofhimself as well as the owner.), although this decorative element isa favourite for restoration by architects.There are several major issues to be decided, regarding the waysof preserving technical masterpieces that used to provide thewarmth of homes for centuries.(a) - do stacks and chimney flues belong to the built heritage ornot? Is it only the image of a house with a stack, maybe the visiblegeometry in the attic, or the whole system of evacuating burntgases that is to be protected?(b) - should stacks and chimney flues be preserved, even if theyare situated at the most vulnerable points of the supportingsubstructure, in the areas of binding between transversal andlongitudinal diaphragms, having a masonry weakened by theoverheating of bricks, if they are out of use and disturb the use ofthe building by causing spots of smoke black to appear onplastered surfaces via joints and cracks?(c) - does the engineer have to eliminate chimney flues forreasons of safe use (see picture) and anti-seismic safety, withoutthorough research? How thorough should these researches be (forexample: should it reveal at least 10% of the chimney flue surfaceto inspect the technical condition of flues), in order to meet thelegal requirement of 15% stipulated in the general specificationsunder "diverse and unforeseen factors"?(d) - how detailed a description of chimney flue and stacksubstructures should be given by the survey, wall-face and arthistoric study, by specifications meant to provide equal chancesto those participating at the tender for design (for elaboratingequally complex documentations) or execution (for appreciatingcorrectly the possible amount of work)?(e) - who describes the chimney flues and stacks: the art historian(since they belong to the heritage), the architect (since they involveimportant architectural details), the heating engineer (since theybelong to the traditional heating system) or the structural engineer(since they belong to the load-bearing structure)?(f) - who reads the documentation before opening them up andwho compiles them? (g) - what does the building documentation contain of all this andwho introduces the data? (how often do we see buildingdocumentations describing in detail and with drawings chimney fluesand stacks, and has the correctness of these descriptions ever beenchecked?)(h) - what aspects of chimney flues and stacks should bediscussed in the feasibility study?(i) - what is the minimal amount of time allowed for the survey,the wall-face study, the study of the empirical-intuitive conceptionof the smoke evacuation system?(j) - what is the minimal cost of all this?(k) - how big is the loss in heritage value if stacks are sacrificed?

valorilor de patrimoniu.La limitã, este de ales dintre case istorice care rãmân în urma

cutremurelor, dar cu o parte de patrimoniu - sistemul de eliminarea gazelor arse – desfiinøat, ši cele cu aceste valori de patrimoniupãstrate, dar deranjate în exploatare de tencuieli pãtate în dreptulcanalelor de fum ši distruse de evenimente seismice (din cauzaunor valori de patrimoniu, care poate nici nu sunt trecute –conform metodologiei de listare a acestora – pe lista valorilor deprotejat ale monumentului istoric).Personal cred, cã sistemul de canale de fum este mult mai valorosdin punctul de vedere al patrimoniului (imortalizeazã concepøiahidraulicã empirico-intuitivã de asigurare a tirajului natural) decâtancadramentul de piatrã realizat în jurul gurii de curãøire a cošului(care atestã doar îndemânarea pietrarului ši simøul estetic inclusival proprietarului), piesa decorativã larg îndrãgitã ši pusã în valoarede arhitecøi restauratori.

Este de decis în privinøa mai multor întrebãri majore, care seleagã de modul de protecøie a unor capodopere tehnice, prin caresute de ani s-a asigurat cãldura cãminelor:(a) – cošurile ši canalele de fum aparøin sau nu patrimoniuluiconstruit? Aparøine doar imaginea de casã cu coš, eventualgeometria vizibilã în pod, sau este de protejat ansamblul de sistemde evacuare a gazelor arse?(b) – sunt de pãstrat cošurile ši canalele de fum, chiar dacã suntdispuse în puntele cele mai sensibile ale subansamblului desusøinere – în zonele de întreøesere diafragme transversale šilongitudinale - au zidãriile slãbite prin supraîncãlzirea cãrãmizilor,dacã nu sunt folosite ši dacã deranjeazã în exploatare prin pãtareasuprafeøelor tencuite de negrul de fum care se transmite prinrosturi ši fisuri?(c) – este inginerul obligat sã desfiinøeze canalele de fum, dinmotive de siguranøã în exploatare (a se vedea unul dinte poze) šila cutremur, fãrã a face cercetãri de fond? Cât de ample sã fieaceste cercetãri (de exemplu: sã se dezveleascã cel puøin 10 % dinsuprafaøa canalelor de fum, în vederea constatãrii stãrii tehnice acanalelor), inclusiv pentru a se încadra în limitele legale lacapitolul „diverse ši neprevãzute’’ din devizul general de 15%?(d) – subansamblul de canale ši cošuri de fum cât de amplutrebuie sã aparã în relevee, în studiul de parament, de istoria artei,în caietele de sarcini care asigurã šanse egale pentru cei careparticipã la licitaøii de proiectare (sã elaboreze documentaøii deegalã complexitate) sau de execuøie (sã aprecieze corect volumulposibil de lucru)? (e) – cine descrie canale ši cošurile de fum: istoricul de artã,(deoarece este parte de patrimoniu), arhitectul (deoarece suntpuse în discuøie detalii de arhitecturã importante), inginerulinstalator (deoarece aparøine instalaøiei tradiøionale de încãlzire)sau inginerul de structurã portantã (deoarece aparøin structuriiportante)?(f) – ce se documenteazã înaintea desfacerii ši cinedocumenteazã?(g) – ce conøine cartea construcøiei din toate acestea ši cine leintroduce? (parantezã: cât de des se vãd cãrøi ale construcøiei încare se prezintã cu piese scrise ši desenate canalele ši cošurile defum ši dacã s-a verificat vreodatã corectitudinea celor trecute încartea construcøiei?)(h) – ce se trece în studiul de fezabilitate legat de canale ši cošuride fum?(i) – care este timpul minim afectat relevãrii, cercetãrii deparament, studiului concepøiei empirico-intuitive a sistemului deevacuarea fumului?

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e

Page 10: Memoriu structura si arh model

(l) - what is the financially sustainable degree of detailing today,when money and specialists are both scarce?(m) - what are the rational limits of involvement - how muchshould be done, if we had the specialists and the money needed?Are we constrained by time and actual heritage value?(n) - does it have any heritage value if we demolish chimneystacks and reconstruct them in reinforced masonry, using old-shaped, but newly produced bricks, M50 cement (not lime-)based mortar, or replace them with plasterboard stacks - all thisfor the aesthetic illusion of historic houses with stacks?(o) - what are the western - or EU, if you will - specifications inthis area? Are there any, and if yes, how thorough are they?(p) - how much of the technical heritage, of the load-bearing andborne elements (plasters and rendering, floors and stairs,ventilation and heating systems) should we protect?

(r) – what are the scientific limits of applying anti-seismicmeasures if the hundreds of years old historic building shows nosigns of earthquake attack, how much should be spent onresearch to define the minimal measures necessary to provideanti-seismic safety?(s) – could we imagine some museum-houses where thesechimney flue systems would be exhibited half-cleaned, so thatordinary men could admire their mastery?

(j) – care este preøul de cost minim pentru toate acestea?(k) – cât de mare este pierderea de valoare de patrimoniu, dacãcošurile sunt sacrificate?(l) – care este gradul de detaliere financiar posibil de susøinut (azi,când nu se dispune de speciališti ši nici de bani muløi)?(m) – care sunt limitele raøionale ale implicãrii – cât ar trebui fãcut,dacã am avea speciališti ši bani destui: suntem limitaøi de timp šide valoarea efectivã de patrimoniu?(n) – are vreo valoare de patrimoniu desfacerea cošurilor de fumši refacerea lor din zidãrii armate, cu cãrãmizi format vechi, darfabricaøie nouã, cu mortar M50 de ciment, ši nu de var, sau cucošuri din gipscarton – toate acestea doar pentru o iluzie esteticãlegatã de case istorice cu coš de fum(o) – care sunt prevederile din vest – dacã vreøi din ComunitateaEuropeanã? Existã, sau nu, respectiv cât de ample sunt?

(p) – cât din patrimoniu tehnic – portant ši purtat este de protejat:tencuieli ši zugrãveli, pardoseli ši scãri, sisteme de ventilaøie ši deîncãlzire?(r) – care sunt limitele štiinøifice de aplicare a mãsurilorantiseismice: dacã casa istoricã de sute de ani de existenøã nu arenici o urmã de atac seismic, cât se poate cheltui pe cercetãripentru a pretinde mãsuri minime necesare în vederea asigurãriisiguranøei seismice?(s) – sunt de imaginat câteva case muzee, unde s-ar expune lavedere aceste sisteme de canale de fum, semidecapate, pentru ase putea urmãri mãiestria lor chiar de omul strãzii?

T u s n a d 2 0 0 5 B a i a M a r e